Однофазные трансформаторы напряжения. Трансформатор напряжения однофазный

2. Трансформаторы напряжения

2.1.Общие сведения

Трансформаторы напряжения предназначены для понижения высокого I—i напряжения (свыше 250 В) до значения, равного 100 В или 100/V3 В, необходимого для питания измерительных приборов, цепей автоматики, сигнализации и защитных устройств. Нормально трансформаторы напряжения работают в режиме, близком к режиму холостого хода вторичной обмотки.

Трансформатор напряжения при напряжении до 35 кВ по принципу выполнения ничем не отличается от силового понижающего трансформатора. Он состоит из магнитопровода, набранного из пластин листовой электротехнической стали, первичной обмотки и одной или двух вторичных обмоток. На рис. 2.1. показана схема трансформатора напряжения с одной вторичной обмоткой. На первичную обмотку подается высокое напряжение Ub a напряжение вторичной обмотки U2 подведено к измерительному прибору.

Рис. 2.1 Схема включения однофазного трансформатора напряжения

Трансформаторы применяются в наружных (типа НОМ-35, серий ЗНОМ и НКФ) или внутренних установках переменного тока напряжением 0,38-500 кВ и номинальной частотой 50 Гц. Трехобмоточные трансформаторы НТМИ предназначены для сетей с изолированной нейтралью, серии НКФ (кроме НКФ-110-5 8) - с заземленной нейтралью.

Класс точности трансформаторов напряжения (ТН) характеризуется максимально допустимыми погрешностью напряжения и угловой погрешностью при определенном режиме работы трансформатора.

Погрешность

Класс точности Напряжения, ± % Угловая, ± %

0,2 0,2 40

0,5 0,5 20

1 1 40

3 3 не нормируется

Трансформаторы напряжения сохраняют класс точности при изменении первичного напряжения от 80 до 120% номинального.

В электроустановках используются однофазные, трехфазные (пятистержневые) и каскадные ТН. Выбор того или иного типа ТН зависит от напряжения сети, значения и характера нагрузки вторичных цепей и назначения ТН (для целей изменения, для контроля однофазных замыканий на землю, для питания устройств релейной защиты и автоматики).

Ввиду относительно высокой стоимости ТН для сетей 110-750 кВ они в ряде случаев, там, где это возможно по условиям работы систем измерения, защиты и автоматики электроустановок, заменяются емкостными делителями напряжения.

По изоляции различают ТН с сухой и масляной изоляцией.

2.2. Однофазные трансформаторы напряжения

Однофазные трансформаторы напряжения получили наибольшее распространение. Они выпускаются на рабочие напряжения от 380 В до 500 кВ.

Конструктивные размеры и масса ТН определяются не мощностью, как у силовых трансформаторов, а в основном объемом изоляции первичной обмотки и размерами её выводов высокого напряжения.

Трансформаторы напряжения с номинальным напряжением от 380 В до 6 кВ имеют исполнение с сухой изоляцией (обмотки выполняются проводом марки ПЭЛ и пропитываются асфальтовым лаком).

Свердловский завод трансформаторов тока выпускает трансформаторы напряжения на 6, 10, 35 кВ с литой изоляцией.

У трансформаторов напряжением 10 - 500 кВ изоляция масляная (магнитопровод погружен в трансформаторное масло).

studfiles.net

Трансформаторы напряжения (ТН)

а) Общие сведения и схемы соединения

Трансформатор напряжения предназначен для понижения высокого напряжения до стандартного значения 100 или 100/ В и для отделения цепей измерения и релейной защиты от первичных цепей высокого напряжения.

Схема включения однофазного трансформатора напряжения показана на рис. 4.59, первичная обмотка включена на напряжение сети U1,а ко вторичной обмотке (напряжение U2) присоединены параллельно катушки измерительных приборов и реле. Для безопасности обслуживания один выход вторичной обмотки заземлен. Трансформатор напряжения в отличие от трансформатора тока работает в режиме, близком к холостому ходу, так как сопротивление параллельных катушек приборов и реле большое, а ток, потребляемый ими, невелик.

Номинальный коэффициент трансформации определяется следующим выражением:

где — номинальные первичное и вторичное напряжение соответственно.

-число витков первичной и вторичной обмоток трансформатора напряжения.

Рассеяние магнитного потока и потери в сердечнике приводят к погрешности измерения

Рис. 4.59. Схема включения трансформатора напряжения: 1 — первичная обмотка; 2 — магнитопровод; 3 — вторичная обмотка

Так же как и в трансформаторах тока, вектор вторичного напряжения сдвинут относительно вектора первичного напряжения не точно на угол 180°. Это определяет угловую погрешность.

В зависимости от номинальной погрешности различают классы точности 0,2; 0,5; 1; 3.

Погрешность зависит от конструкции магнитопровода, магнитной проницаемости стали и от cosφ вторичной нагрузки. В конструкции трансформаторов напряжения предусматривается компенсация погрешности по напряжению путем некоторого уменьшения числа витков первичной обмотки, а также компенсация угловой погрешности за счет специальных компенсирующих обмоток.

Суммарное потребление обмоток измерительных приборов и реле, подключенных ко вторичной обмотке трансформатора напряжения, не должно превышать номинальную мощность трансформатора напряжения, так как в противном случае это приведет к увеличению погрешностей.

В зависимости от назначения могут применяться трансформаторы напряжения с различными схемами соединения обмоток. Для измерения трех междуфазных напряжений можно использовать два однофазных двухобмоточных трансформатора НОМ, НОС, НОЛ, соединенных по схеме открытого треугольника (рис. 4.60, а), а также трехфазный двухобмоточный трансформатор НТМК, обмотки которого соединены в звезду (рис. 4.60, б). Для измерения напряжения относительно земли могут применяться три однофазных

б в t

Рис. 4.60. Схемы соединения обмоток трансформаторов напряжения

трансформатора, соединенных по схеме Yo/Yo, или трехфазный трехобмоточный трансформатор НТМИ (рис. 4.60, в). В последнем случае обмотка, соединенная в звезду, используется для присоединения измерительных приборов, а к обмотке, соединенной в разомкнутый треугольник, присоединяется реле защиты от замыканий на землю. Таким же образом в трехфазную группу соединяются однофазные трехобмоточные трансформаторы типа ЗНОМ и каскадные трансформаторы НКФ.

б) Конструкции трансформаторов напряжения

По конструкции различают трехфазные и однофазные трансформаторы. Трехфазные трансформаторы напряжения применяются при напряжении до 18 кВ, однофазные — на любые напряжения. По типу изоляции трансформаторы могут быть сухими, масляными и с литой изоляцией.

Обмотки сухих трансформаторов выполняются проводом ПЭЛ, а изоляцией между обмотками служит электрокартон. Такие трансформаторы применяются в установках до 1000 В (НОС-0,5 — трансформатор напряжения однофазный, сухой, на 0,5 кВ).

Трансформаторы напряжения с масляной изоляцией применяются на напряжение 6 - 1150 кВ в закрытых и открытых распределительных устройствах. В этих трансформаторах обмотки и магнитопровод залиты маслом, которое служит для изоляции и охлаждения.

Рис. 4.61. Трансформаторы напряжения однофазные масляные:

а — типа НОМ-35; б — типа ЗНОМ-35; 1 — ввод высокого напряжения; 2 коробка вводов НН; 3 — бак

Следует отличать однофазные двухобмоточные трансформаторы НОМ-6, НОМ-10 (рис.15-7), НОМ-15, НОМ-35 от однофазных трехобмоточных ЗНОМ-15, ЗНОМ-20, ЗНОМ-35.

Рис. 15-7. Однофазный трансформатор напряжения типа НОМ-10 прежнего выпуска.

Схема обмоток первых показана на рис. 4.61, а. Такие трансформаторы имеют два ввода ВН и два ввода НН, их можно соединить по схемам открытого треугольника, звезды, треугольника. У трансформаторов второго типа (рис. 4.61, б) один конец обмотки ВН заземлен, единственный ввод ВН расположен на крышке, а вводы НН — на боковой стенке бака. Такие трансформаторы называются заземляемыми и соединяются по схеме, показанной на рис. 4.60, в.

Трансформаторы типов ЗНОМ-15, ЗНОМ-20, ЗНОМ-24 устанавливаются в комплектных шинопроводах мощных генераторов. Для уменьшения потерь от намагничивания их баки выполняются из немагнитной стали. На рис. 4.62 показана установка такого трансформатора в комплектном токопроводе. Трансформатор с помощью ножевого контакта 3, расположенного на вводе ВН, присоединяется к пружинящим контактам, закрепленным на токопроводе 1, закрытом экраном 2. К патрубку 5 со смотровыми люками 4 болтами 6 прикреплена крышка трансформатора. Таким образом, ввод ВН трансформатора находится в закрытом отростке экрана токопровода. Зажимы обмоток НН выведены на боковую стенку бака и закрываются отдельным кожухом.

Рис. 4.62. Установка трансформатора напряжения ЗНОМ-20 в комплектном токопроводе:

/ — токопровод; 2 — экран; 3 — ножевой контакт; 4 — смотровой лючок,

5 — патрубок; 6 — крепежные болты

Все шире применяются трансформаторы напряжения с литой изоляцией. Заземляемые трансформаторы напряжения серии 3HOJI.06 имеют пять исполнений по номинальному напряжению: 6, 10, 15, 20 и 24 кВ. Магнитопровод в них ленточный, разрезной, С-образный, что позволило увеличить класс точности до 0,2. Такие трансформаторы имеют небольшую массу, могут устанавливаться в любом положении, пожаробезо- пасны. Трансформаторы ЗНОЛ. 06 предназначены для установки в КРУ и комплектных токопроводах вместо масляных трансформаторов НТМИ и ЗНОМ, а трансформаторы серии НОЛ. 08 — для замены НОМ-6 и НОМ-10.

В установках 110 кВ и выше применяются трансформаторы напряжения каскадного типа НКФ (К - каскадный, Ф-фарфорофый). В этих трансформаторах обмотка ВН равномерно распределяется по нескольким магнитопроводам, благодаря чему облегчается ее изоляция. Трансформатор НКФ-110 (рис. 4.63) имеет двухстержневой магнитопровод, на каждом стержне которого расположена обмотка ВН, рассчитанная на Uф/2. Так как общая точка обмотки ВН соединена с магнитопроводом, то он по отношению к земле находится под потенциалом Uф/2. Обмотки ВН изолируются от магнитопровода также на Uф/2. Обмотки НН (основная и дополнительная) намотаны на нижнем стержне магнитопровода. Для равномерного распределения нагрузки по обмоткам ВН служит обмотка связи П. Такой блок, состоящий из магнитопровода и обмоток, помещается в фарфоровую рубашку и заливается маслом.

Рис. 4.63. Трансформатор напряжения НКФ-110:

а— схема; 6 — конструкция: / — ввод высокого напряжения; 2 — маслорасширитель; 3 — фарфоровая рубашка; 4 — основание; 5 — коробка вводов НН.

Трансформаторы напряжения (TV) на 220 кВ состоят из двух блоков, установленных один над другим, т.е. имеют два магнитопровода и четыре ступени каскадной обмотки ВН с изоляцией на Uф/2 . Трансформаторы напряжения НКФ-330 и НКФ-500 соответственно имеют три и четыре блока, т.е. шесть и восемь ступеней обмотки ВН. Недостатком каскадных трансформаторов напряжения является несколько большие их погрешности, увеличивающиеся с увеличением числа элементов, и поэтому трансформаторы НКФ- 330 и НКФ- 500 выпускают только на класс точности 1 и 3.

Также в н.в. на высоких напряжениях от 500 кВ используются емкостные трансформаторы напряжения НДЕ с классом точности 0,5 и выше. Для установок 750 и 1150 кВ применяются трансформаторы НДЕ-750 и НДЕ-1150.

Комбинированные трансформаторы напряжения и тока.

В настоящее время на подстанциях применяются измерительные трансформаторы тока и напряжения в отдельных ячейках российского и зарубежного производства.

Возможно объединить в одном кожухе однофазный трансформатор напряжения и трансформатор тока, как схематически показано на рис. 20-7,а. Ввод и вывод одной фазы для подключения первичной обмотки трансформатора тока / легко осуществляется в одном проходном изоляторе, так как изоляция токоведущих стержней должна быть выполнена на сравнительно небольшое напряжение. Второй проходной изолятор необходим для присоединения первичной обмотки трансформатора напряжения ко второй фазе или для соединения в звезду первичных обмоток трех таких трансформаторов напряжения.

В сетях с глухо заземленными нейтралями и при применении фарфорового корпуса отпадает необходимость в громоздких проходных изоляторах (рис. 20-7,6).

а) б)

Рис. 20-7. Принципиальные схемы совмещенных трансформаторов тока и напряжения.

а - в металлическом кожухе; б —в фарфоровом кожухе для систем с глухо заземленными нейтралями.

/—трансформатор тока; 2— трансформатор напряжения; ,? — выводы от трансформатора тока; 4 — вывод от трансформатора напряжения; 5 —двухстержневой проходной изолятор; 6 — стальной кожух; 7— фарфоровый кожух; 8—расширитель; 9— изолированный вывод; 10— вывод, электрически соединенный с расширителем; // — изолятор; 12 — тележка или металлический цоколь.

Применение комбинированного трансформатора, в котором трансформаторы тока и напряжения находятся в общем корпусе, позволяет решить три важные проблемы:

1) правильный учет электроэнергии для каждого присоединения на подстанции

2) уменьшение площади подстанции за счет уменьшения количества ячеек с измерительными трансформаторами.

3) Стоимость комбинированного трансформатора на 30% меньше по сравнению с суммарной стоимостью трансформатора тока и напряжения.

В европейских странах применение комбинированных трансформаторов очень распространено. Их особенность в том, что трансформатор тока и трансформатор напряжения изготавливаются как единый блок с общим фарфоровым или полимерным изолятором, вследствие этого получается одна конструкция. Выпускаются трансформаторы как с бумажно-масляной, так и с элегазовой изоляцией.

5.5. Выбор электрических аппаратов и проводников

Выбор и проверка отдельных видов аппаратов и проводников имеют некоторую специфику и особенности, отразим это в виде табл. 10.11.

Таблица 10.11

infopedia.su

2. Общие сведения о трансформаторах напряжения серии НОМ. Трансформатор напряжения однофазный масляный (серии НОМ)

Однофазные трансформаторы напряжения

Свердловский завод трансформаторов тока выпускает трансформаторы напряжения на 6, 10, 35 кВ с литой изоляцией.

У трансформаторов напряжением 10 - 500 кВ изоляция масляная (магнитопровод погружен в трансформаторное масло).

2.2.1. Сухие трансформаторы напряжения

Для магнитопроводов трансформаторов типа НОС-0,5 применены цельноштампованные Ш-образные пластины, магнитопроводы остальных типов шихтуются из прямоугольных пластин.

Трансформатор напряжения типа НОСК — 6 (О - однофазный, С - с сухой изоляцией, К - с компенсирующей обмоткой для уменьшения угловой погрешности, на напряжение 6 кВ)предназначен для комплектования только распределительных устройств в угольных шахтах, рис. 2.2. При установке он заливается битумной массой. Концы обмоток этого трансформатора выведены свободными гибкими изолированными проводами.

Рис. 2.2. Трансформатор напряжения НОСК-6 2.2.2. Трансформаторы напряжения с литой изоляцией

Заземляемые трансформаторы напряжения ЗНОЛ-35Б УХЛ(О -однофазные, Л - с литой изоляцией, на напряжение 35 кВ, изоляция типа Б, УХЛ - для умеренного и холодного климата) предназначены для питания электрических измерительных приборов, цепей защиты и сигнализации в электроустановках переменного тока частоты 50 или 60 Гц, рис. 2.3.

Рис. 2.3. Общий вид трансформатора ЗНОЛ-35Б

Номинальное напряжение основной вторичной обмотки 100Л/3 В, номинальное напряжение дополнительной вторичной обмотки 100 В.

Номинальная мощность основной и дополнительной обмотки в классе точности 0,5 - 150 В*А; 1 - 300 В*А; 3 - 600 В*А.

Температура воздуха при эксплуатации - от - 60 С до + 40 С с относительной влажностью воздуха 100% при 25 С.

Рис. 2.4. Общий вид группы ЗхЗНОЛ-6 и ЗхЗНОЛ-10

Трехфазная антирезонансная группа трансформаторов напряжения ЗхЗНОЛ-6предназначена для установки в комплектные распределительные устройства (КРУ) или закрытые распределительные устройства (ЗРУ) и служит для питания электрических измерительных приборов, цепей защиты и сигнализации в электроустановках переменного тока частотой 50 или 60 Гц.Трехфазная группа устойчива к феррорезонансу и (или) воздействию перемежающейся дуги в случае замыкания одной из фаз сети на землю. Предназначена для эксплуатации при условиях:

- высота установки над уровнем моря не более 1000 м;

- температура окружающего воздуха от -45 до + 50 С;

- окружающая среда невзрывоопасная, не содержащая агрессивных газови паров в концентрациях, разрушающих металлы и изоляцию;

- отсутствие непосредственного воздействия солнечной радиации;

- рабочее положение в пространстве - любое.

2.2.3. Трансформаторы напряжения с масляной изоляцией

Магнитопроводы этих трансформаторов шихтованные, собраны из пластин электротехнической стали. Пластины изолированы лаковой пленкой.

Обмотки ВН состоят из одной или двух катушек (секций) и имеют электростатические экраны для защиты от перенапряжений.

Баки трансформаторов напряжения сварены из листовой стали. Форма бака - круглая, овальная или прямоугольная.

Выводные концы обмоток большинства трансформаторов присоединены к проходным фарфоровым изоляторам (вводам), установленным на крышке бака.

Трансформаторы напряжения типов ЗНОМ-3 5 и НОМ-3 5 имеют маслорасширители, установленные на вводах ВН, рис. 2.6. У ТН остальных типов маслорасширители отсутствуют, уровень масла у них находится ниже крышки на 20-30 мм.

Рис. 2.6. Трансформатор напряжения типа НОМ-35: 1 - выводы высшего напряжения, 2 - выводы низшего напряжения, 3 -расширитель, 4 - бак, 5 - маслоспусковой кран

2.3. Трехфазные трансформаторы напряжения

Габариты и стоимость ТН могут быть уменьшены путем объединения трёх однофазных ТН в - один трехфазный. Применяются трехстержневые и пятистержневые ТН.

Для контроля сопротивления изоляции систем с изолированной нейтралью применяются трехфазные пятистержневые ТН, рис. 2.7. При заземлении одной из фаз магнитные потоки, созданные обмотками неповрежденных фаз, замыкаются по крайним стержням, имеющим малое магнитное сопротивление. Дополнительные обмотки, соединенные в открытый треугольник а,хь обеспечивают работу сигнализации и релейной защиты. При симметричном режиме в сети на выходе а,х, напряжение отсутствует.

2.7. ТН с пятистержневым магнитопроводом

НАМИТ- 10-2 УХЛ - трансформатор ( Н - напряжения, А -антирезонансный, И - для измерения напряжения и контроля изоляции в сетях 6 и 10 кВ с любым режимом заземления нейтрали, в котором используется схема защиты от феррорезонанса, Т - трехфазный, на напряжение 10 кВ).

Номинальное напряжение основной вторичной обмотки 100В, дополнительной вторичной обмотки при однофазном замыкании сети на землю

-,100В.

Номинальная мощность основной вторичной обмотки при классе точности

0,5 - 200 В*А; 1 - 300 В*А; 3 - 600 В*А.

На рис. 2.8. приведена схема соединений трансформатора НАМИТ-10.

Рис. 2.8. Схема соединений трансформатора НАМИТ-10-2

Трансформатор состоит из двух трансформаторов напряжения, установленных в одном корпусе:

ТНКИ- трансформатор напряжения контроля изоляции. Предназначен для питания цепей измерительных приборов, учета электрической энергии, защиты и контроля изоляции.

ТИП - трансформатор нулевой последовательности. Предназначен для защиты трансформатора ТНКИ от повреждения при однофазных замыканиях.

Автоматическое изменение индуктивного сопротивления трансформатора ТНП исключает феррорезонансные процессы в любых режимах работы электрической сети с изолированной нейтралью. Благодаря этому НАМИТ-10-2 выгодно отличается от аналогичных трансформаторов (НТМИ-10, НАМИ-10, ЗхЗНОЛ-6).

2.4. Каскадные трансформаторы напряжения

При напряжениях выше 35 кВ ввиду резкого возрастания габаритов и стоимости масляные каскадные ТНнормальной конструкции состоят из одного (НКФ-110), двух (НКФ-220), трех (НКФ-330) или четырёх (НКФ-400 и НКФ-500) блоков.

Рис. 2.9. Каскадные трансформаторы напряжения

В двухкаскадном ТН на напряжение 110 кВ каждый каскад имеет свой магнитопровод (1 и П), рис. 2.9.а). Обмотки высокого напряжения каждого каскада рассчитаны на 50% фазного напряжения. Один из выводов каждой обмотки ВН соединен с магнитопроводом. На стороне низкого напряжения выходные обмотки ах, адхд предназначены для питания измерительных приборов и реле в схеме защиты. Обмотка связи wcbi расположена на магнитопроводе 1, а обмотка связи wcbz - на магнитопроводе П.

Обмотки связи служат для выравнивания распределения напряжения между обмотками при включении нагрузки.

Более совершенным является вариант б) на рис. 2.9. При этом же напряжении 11ОЛ/3 кВ ТН имеет один магнитопровод. На верхнем горизонтальном стержне магнитопровода расположены обмотки связи wcbi и первая обмотка высокого напряжения ВНЬ на нижнем - обмотка связи wCB2, вторая обмотка высокого напряжения ВН2 и две обмотки низкого напряжения НН. Один из концов каждой обмотки ВНЬ ВН2 соединяется с магнитопроводом. Каждая обмотка ВН имеет изоляцию относительно магнитопровода, рассчитанную на напряжение /2 иф, что уменьшает размеры трансформатора.

Магнитопровод с обмотками крепится на изоляционных стойках, устанавливается в фарфоровый корпус и заливается маслом.

Результирующее активное и реактивное сопротивление обмоток каскадных ТН значительно больше, чем у ТН нормального исполнения. Поэтому для получения высокого класса точности приходится снижать нагрузку.

На рис. 2.10 представлен трансформатор напряжения НКФ-110.

Рис. 2.10. Общий вид трансформатора напряжения НКФ-110: а - устройство, б - схема; 1 - зажим для присоединения к сети высшего напряжения, 2 - фарфоровый корпус, 3 - зажимы обмотки низшего напряжения, 4 - транспортные катки

3. ВЫБОР ТРАНСФОРМАТОРОВ НАПРЯЖЕНИЯ

Трансформаторы напряжения выбираются по номинальным параметрам (напряжению и току), классу точности и нагрузке, которая определяется мощностью электроизмерительных приборов и реле, подключенных к трансформатору. При этом необходимо учитывать конструктивные особенности и схемы соединения обмоток трансформатора. Номинальное напряжение трансформатора UН должно быть больше или равно напряжению установки, т.е. SУ£UН. Номинальная мощность должна быть больше или равна активной и реактивной мощности, потребляемой приборами и реле:

где PS=SПРcosj - суммарная активная мощность, потребляемая приборами и реле;

QS=PПРtgj - реактивная суммарная мощность.

Обычно значения мощности, потребляемой приборами и реле, и их cosj даются в справочниках.

Для однофазных трансформаторов, соединенных в звезду, SН равна суммарной мощности всех трех фаз. Когда обмотки трансформаторов соединены по схеме открытого треугольника SН принимают равной двойной мощности одного трансформатора. Если вторичная нагрузки S2S превышает номинальную мощность в выбранном классе точности, то устанавливают второй трансформатор напряжения и часть приборов присоединяют к нему. Сечения проводов в цепях трансформаторов напряжения выбирают по допустимой потере напряжения. Не более 0,25%.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Трансформаторы напряжения применяются в цепях переменного тока электроустановок при высоких напряжениях и больших токах, когда непосредственное включение контрольно-измерительных приборов, реле и приборов автоматики в первичные цепи технически невозможно, нерационально или недопустимо по условиям безопасности.

Класс точности трансформаторов напряжения характеризуется максимально допустимыми погрешностью напряжения и угловой погрешностью при определенном режиме работы трансформатора.

Сухие трансформаторы напряженияприменяются только в сухих закрытых распределительных устройствах. Основными достоинствами таких трансформаторов служат: малый вес и габариты, пожаро- и взрывобезопасность.

Трехобмоточные трансформаторы серий ЗНОМ, ЗНОЛТ и НТМИ предназначены для сетей с изолированной нейтралью, серии НКФ (кроме НКФ-110-58) – с заземленной нейтралью. Широко применяются трансформаторы напряжения серии ЗНОЛ-6. Класс точности этих трансформаторов 0.2, небольшая масса, устанавливаются в любом положении. Обычно используются в комплектных распределительных устройствах и комплектных токопроводах вместо масляных трансформаторов.

Каскадные трансформаторы напряжениявыпускаются типа НКФ на напряжение 110...500, кВ. Это однофазные каскадные трансформаторы в фарфоровом кожухе.

Дата добавления: 2015-09-03; просмотров: 215 | Нарушение авторских прав

mybiblioteka.su - 2015-2018 год. (0.057 сек.)

mybiblioteka.su

Однофазный трехфазный трансформатор - напряжение

Cтраница 1

Однофазные и трехфазные трансформаторы напряжения могут иметь одну или две вторичные обмотки. [1]

На практике применяют однофазные и трехфазные трансформаторы напряжения, двухобмоточные и трехобмоточные. [3]

По числу фаз различают однофазные и трехфазные трансформаторы напряжения. Отечественные заводы строят однофазные трансформаторы напряжения на все напряжения до 500 кв включительно, а трехфазные - на напряжения до 18 кв включительно. [4]

Мощность и испытательное напряжение однофазных и трехфазных трансформаторов напряжения выбирают по каталогу. [5]

Для измерения перечисленных напряжений применяют однофазные и трехфазные трансформаторы напряжения, включаемые соответствующим образом. [7]

Линейные напряжения подводят к соответствующим обмоткам измерительных приборов и реле. Для измерения перечисленных напряжений применяют однофазные и трехфазные трансформаторы напряжения, включаемые соответствующим образом. [9]

Трансформаторы напряжения изготовляют однофазными и трехфазными. Трехфазные трансформаторы бывают трех - или пятистержневыми. Схемы включения однофазных и трехфазных трансформаторов напряжения выбирают в зависимости от системы сети, исполнения трансформатора и его назначения в данной электроустановке. [10]

Трансформаторы напряжения изготовляют однофазными и трехфазными. Трехфазные трансформаторы бывают трех - или пяти-стержневыми. Схемы включения однофазных и трехфазных трансформаторов напряжения ( рис. 196) выбирают в зависимости от системы сети, исполнения трансформатора и его назначения в данной электроустановке. [11]

Нагрузка вторичных цепей трансформаторов тока, в которые включаются расчетные счетчики, не должна превышать номинального значения. Потеря напряжения в цепях напряжения счетчиков допускается не более 0 5 % номинального напряжения. Для питания цепей напряжения счетчиков могут применяться однофазные и трехфазные трансформаторы напряжения, в том числе и предназначенные для контроля изоляции. [12]

В установках напряжением более 500 в наряду с предохранителями предусматриваются также разъединители. Если предохранители не рассчитаны на отключение больших токов, то последовательно с ними включаются токоограничива-ющие сопротивления. Необходимость в этих сопротивлениях отпадает, если применять предохранители с кварцевой засыпкой, например типа ПКТ, которые сами являются токоограничивающими и способны отключать большие мощности короткого замыкания. По числу фаз различают однофазные и трехфазные трансформаторы напряжения. Первые из них изготовляются на все напряжения до 500 кв включительно, а вторые - до 18 кв включительно. [14]

Страницы: 1

www.ngpedia.ru

Однофазный трансформатор напряжения

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в однофазных трансформаторах напряжения внутренней и наружной установки, служащих для учета расхода электроэнергии, измерения напряжения и для обеспечения работы устройств релейной защиты, автоматики и сигнализации. Технический результат состоит в обеспечении универсальности конструкции трансформатора напряжения, позволяющей за счет размещения обмоток учета расхода электроэнергии и измерения напряжения одинаково относительно обмотки высокого напряжения (ВН) обеспечить постоянство значения реактивной составляющей сопротивления короткого замыкания между обмоткой ВН и каждой из них, а также устранить возможность возникновения разницы между этими значениями. Обмотки низкого напряжения учета расхода электроэнергии (5) и измерения напряжения (6) размещены на изоляционном цилиндре (4), выполнены в виде совместной обмотки с по меньшей мере одним слоем, в котором витки из по крайней мере одного провода обмотки учета расхода электроэнергии (5) чередуются с витками из по крайней мере одного провода обмотки измерения напряжения (6). Обе обмотки в каждом слое имеют одинаковое число витков, которые выполнены одной высоты. Слои обмоток низкого напряжения учета расхода электроэнергии (5) и измерения напряжения (6) разделены изоляционными цилиндрами (9), а концы проводов обеих обмоток выполнены с возможностью объединения проводов в начале и в конце каждой из обмоток. 1 ил.

Предлагаемое изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в трансформаторах напряжения внутренней и наружной установки, служащих для учета расхода электроэнергии, измерения напряжения и для обеспечения работы устройств релейной защиты, автоматики и сигнализации.

В настоящее время известны трансформаторы напряжения с двумя обмотками низкого напряжения, а именно с обмоткой «C» для одновременного учета расхода электроэнергии и измерения напряжения и с обмоткой «Т» для обеспечения работы устройств релейной защиты, автоматики и сигнализации (Справочник по электрическим аппаратам высокого напряжения, под редакцией В.В. Афанасьева, - Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отделение, 1987 г., стр.381-413, 470) - [1]. В состав активной части трансформатора напряжения входят: магнитопровод, первичная обмотка высокого напряжения (ВН) и две вторичные обмотки низкого напряжения «C» и «T».

Однако известные трансформаторы напряжения [1] с двумя вторичными обмотками не могут быть использованы в тех случаях, когда клеммы обмотки для учета расхода электроэнергии «C» должны быть закрыты и опечатаны для предотвращения несанкционированного доступа к ним. При этом получается, что доступ к обмотке «C» с целью измерения напряжения тоже отсутствует.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому решению и выбранным в качестве прототипа является трансформатор напряжения (CO 153-34.20.122-2006 «Нормы технологического проектирования подстанций переменного тока с высшим напряжением 35-750 кВ», пункт 9.1.7., утвержден ОАО «ФСК ЕЭС» от 16.06.2006 приказом №187) - [2], в состав которого, помимо стандартных магнитопроводов, первичной обмотки высокого напряжения ВН, вторичной обмотки низкого напряжения для измерения напряжения и вторичной обмотки низкого напряжения для обеспечения работы релейной защиты, автоматики и сигнализации «T», входит вторичная обмотка низкого напряжения для учета расхода электроэнергии. Причем вторичную обмотку низкого напряжения для учета расхода электроэнергии принято обозначать «C1», а вторичную обмотку низкого напряжения для измерения напряжения обозначают «C2».

Однако в известной конструкции активной части трансформатора напряжения [2] обмотка для измерения напряжения «C2» не может обеспечить такую же точность измерений, как точность обмотки учета расхода электроэнергии «Q» при одинаковых максимальных мощностях их нагрузок, так как обмотка для измерения напряжения «C2» расположена между обмоткой учета расхода электроэнергии «C1» и обмоткой для обеспечения работы релейной защиты, автоматики и сигнализации «T» и удалена от обмотки высокого напряжения BH на большее расстояние, чем обмотка учета расхода электроэнергии «C1».

Это приводит к увеличению значения реактивной составляющей сопротивления короткого замыкания обмоток BH и «C2» по сравнению с реактивной составляющей сопротивления короткого замыкания обмоток BH и «C1», то есть к увеличению абсолютного значения погрешности в показаниях напряжения обмотки «C1».

Задачей предлагаемого технического решения является создание надежной и простой конструкции обмоток трансформатора напряжения, которая позволит устранить возможность возникновения разницы между значениями реактивных составляющих сопротивлений короткого замыкания в обмотках BH - «C2» и в обмотках BH - «C1», получить обмотки учета расхода электроэнергии «C1» и для измерения напряжения «C2» одинаковой мощности при одинаковом классе точности обмоток «C1» и «C2».

Техническим эффектом от использования предлагаемой конструкции обмоток трансформатора напряжения является:

- создание универсальной конструкции трансформатора напряжения с возможностью использования одного типа трансформатора в схемах, где учет расхода электроэнергии и измерение напряжения производят от различных обмоток «C1» и «C2» трансформатора напряжения, и где учет расхода электроэнергии и измерение напряжения производят от одной обмотки «C» без потерь в точности показаний.

Решение поставленной задачи и соответствующий технический результат достигаются тем, что в предлагаемом однофазном трансформаторе напряжения, содержащем магнитопровод, на изоляционном цилиндре которого размещена обмотка низкого напряжения релейной защиты, автоматики и сигнализации, поверх которой коаксиально на изоляционном цилиндре размещены обмотки низкого напряжения учета расхода электроэнергии и измерения напряжения, поверх которых на изоляционном цилиндре размещена обмотка высокого напряжения, причем обмотки низкого напряжения учета расхода электроэнергии и измерения напряжения выполнены в виде совместной обмотки с, по меньшей мере, одним слоем, в котором витки из, по крайней мере, одного провода обмотки учета расхода электроэнергии чередуются с витками из, по крайней мере, одного провода обмотки измерения напряжения, при этом обе обмотки в каждом слое имеют одинаковое число витков, которые выполнены одной высоты, кроме того, слои обмоток низкого напряжения, учета расхода электроэнергии и измерения напряжения разделены изоляционными цилиндрами, при этом концы проводов обеих обмоток выполнены с возможностью объединения проводов в начале и в конце каждой из обмоток.

Выполнение в однофазном трансформаторе напряжения низковольтных обмоток для учета расхода электроэнергии и измерения напряжения (C1 и C2) в виде слоевой совместной обмотки с одинаковым числом витков той и другой обмотки, одинаковой высотой витков, намотанных одним или несколькими параллельными проводами каждая, и размещение их одинаково относительно обмотки высокого напряжения (BH) обеспечивает постоянство значения реактивной составляющей сопротивления короткого замыкания между обмоткой BH и каждой из них (C1 и C2), а также - между обмоткой BH и обмоткой С в случае одновременного учета расхода электроэнергии и измерения напряжения при соединении параллельно концов проводов обмоток C1 и C2 в клеммной коробке трансформатора напряжения.

Сопоставление предлагаемого однофазного трансформатора напряжения с уровнем техники и отсутствие описания аналогичного технического решения в известных источниках информации позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого устройства критерию «новизна».

Заявленное устройство характеризуется совокупностью признаков, проявляющих новые качества, что позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого технического решения критерию «изобретательский уровень».

На чертеже схематически изображена активная часть предлагаемого однофазного трансформатора напряжения с обмотками низкого напряжения учета расхода электроэнергии, измерения напряжения и обеспечения работы устройств релейной защиты, автоматики и сигнализации.

Предлагаемый на чертеже однофазный трансформатор напряжения содержит: магнитопровод - 1; изоляционный цилиндр - 2, размещенный на магнитопроводе 1; обмотку низкого напряжения релейной защиты, автоматики и сигнализации (T) - 3, размещенную на изоляционном цилиндре 2; изоляционный цилиндр - 4, размещенный на обмотке низкого напряжения релейной защиты, автоматики и сигнализации (T) 3; обмотку учета расхода электроэнергии (C1) - 5; обмотку измерения напряжения (C2) - 6; изоляционный цилиндр - 7, который размещен на состоящем из витков обмоток учета расхода электроэнергии (C1) 5 и измерения напряжения (C2) 6 наружном слое низкого напряжения; обмотку высокого напряжения (BH) - 8, выполненную на изоляционном цилиндре 7.

Если обмотки учета расхода электроэнергии (C1) 5 и измерения напряжения (C2) 6 имеют несколько совместных слоев, то эти слои отделены друг от друга изоляционными цилиндрами - 9.

Концы проводов в начале и в конце обмотки учета расхода электроэнергии (C1) 5 обозначены a1 и x1 соответственно, а концы проводов в начале и в конце обмотки измерения напряжения (C2) 6 обозначены a2 и x2 соответственно. Концы проводов в начале и в конце обмотки низкого напряжения релейной защиты, автоматики и сигнализации (T) 3 обозначены aд и xд соответственно.

Токоввод обмотки высокого напряжения (BH) 8 обозначен как - A, а низковольтный вывод обмотки BH 8 обозначен как - X.

Предлагаемый на чертеже однофазный трансформатор напряжения работает следующим образом.

Приложенное к обмотке ВН 8 первичное высокое напряжение наводит в обмотке низкого напряжения релейной защиты, автоматики и сигнализации (T) 3, обмотке низкого напряжения учета расхода электроэнергии (C1) 5 и обмотке низкого напряжения измерения напряжения (C2) 6 напряжение, пропорциональное первичному напряжению, приложенному к обмотке BH 9. Однако из-за погрешностей, вызванных потерями мощности в магитопроводе 1 и в обмотках низкого напряжения 3, 5 и 6, вектор вторичного напряжения в обмотках 3, 5 и 6, повернутый на 180° электрических градусов и приведенный к первичному напряжению, не совпадает по модулю и фазе с вектором первичного напряжения, то есть U¯1≠U¯2⋅Кном , где U¯1 - первичное напряжение обмотки высокого напряжения 8; U¯2 - вторичное напряжение обмоток низкого напряжения 3, 5 и 6; Кном - номинальный коэффициент трансформации, равный WBHWC1 для обмотки (С1) 5, или WBHWC2 для обмотки (C2) 6, или WBHWCT для обмотки (Т) 3 (W - число витков в обмотке).

Минимальная погрешность при определении величины высокого напряжения достигается, в первую очередь, за счет уменьшения расстояния между обмотками, уменьшения их толщины (радиального размера) и увеличения высоты обмоток, то есть за счет уменьшения величины реактивной составляющей сопротивления короткого замыкания между обмотками BH 8 и T 3, либо между обмотками BH 8 и C1 5, либо между обмотками BH 8 и C2 6.

Для того чтобы обмотки низкого напряжения учета расхода электроэнергии (C1) 5 и измерения напряжения (C2) 6 при заданной мощности нагрузок на каждую из обмоток имели одинаковый высокий класс точности, они наматываются параллельными проводами на наружную цилиндрическую поверхность изоляционного цилиндра 4, отделяющего обмотку низкого напряжения релейной защиты, автоматики и сигнализации (T) 3 от обмоток низкого напряжения учета расхода электроэнергии (C1) 5 и измерения напряжения (C2) 6. Таким образом, обмотки (C1) 5 и (C2) 6 имеют одинаковую высоту, одинаковые внутренний и наружный диаметры за счет намотки их на один и тот же изоляционный цилиндр. При многослойной совместной намотке обмоток (C1) 5 и (C2) 6 они сохраняют указанные выше преимущества, так как намотка проводов обмоток (C1) 5 и (C2) 6 в каждом последующем слое проводится на поверхность отделяющего предыдущий от последующего слоя изоляционный цилиндр 9.

При этом если провода начала обмоток (C1) 5 и (C2) 6 соединить между собой и провода концов обмоток (C1) 5 и (C2) 6 соединить между собой, то вместо двух обмоток, каждая из которых имела WC1=WC2 витков, получается одна имеющая то же число витков и намотанная, по меньшей мере, двумя параллельными проводами обмотка, которая является единственной обмоткой (C), служащей для учета расхода электроэнергии и измерения напряжения одновременно.

Предлагаемый однофазный трансформатор напряжения может быть использован на подстанциях, где учет расхода электроэнергии и измерение напряжения производятся с помощью отдельных высокоточных обмоток (C1) 5 и (C2) 6 трансформатора. При параллельном соединении обмоток (C1) 5, (C2) 6 и получении в результате одной обмотки С из двух параллельно соединенных обмоток (C1) 5 и (C2) 6 учет расхода электроэнергии и измерение напряжения могут производиться с помощью одной обмотки С, обеспечивающей заданный класс точности при требуемой мощности нагрузок.

Однофазный трансформатор напряжения, содержащий магнитопровод, на изоляционном цилиндре которого размещена обмотка низкого напряжения релейной защиты, автоматики и сигнализации, поверх которой коаксиально на изоляционном цилиндре размещены обмотки низкого напряжения учета расхода электроэнергии и измерения напряжения, поверх которых на изоляционном цилиндре размещена обмотка высокого напряжения, отличающийся тем, что обмотки низкого напряжения учета расхода электроэнергии и измерения напряжения выполнены в виде, по меньшей мере, одного слоя, в котором витки из по крайней мере одного провода обмотки учета расхода электроэнергии чередуются с витками из, по крайней мере, одного провода обмотки измерения напряжения, при этом обе обмотки в каждом слое имеют одинаковое число витков, которые выполнены одной высоты, кроме того, слои обмоток низкого напряжения учета расхода электроэнергии и измерения напряжения разделены изоляционными цилиндрами, при этом концы проводов обеих обмоток выполнены с возможностью объединения проводов в начале и в конце каждой из обмоток.

Однофазные трансформаторы напряжения. Трансформатор напряжения однофазный

2. Трансформаторы напряжения

2.1.Общие сведения

2.2. Однофазные трансформаторы напряжения

Трансформаторы напряжения (ТН)

2. Общие сведения о трансформаторах напряжения серии НОМ. Трансформатор напряжения однофазный масляный (серии НОМ)

Похожие главы из других работ:

2.1 Общие сведения

1 Общие сведения

4.1 Общие сведения

2.1 Общие сведения

1.1 Общие сведения

1. Общие сведения

6.1 Общие сведения

2.4.1 Общие сведения о КЗ

4.2.6 Падение напряжения в трансформаторах.

Общие сведения

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

1. Общие сведения о трансформаторах напряжения

2. Общие сведения о электромагнитных контакторах серии АС

1.4.1 Общие сведения о трансформаторах

1.4.4 Общие сведения о потере напряжения

Однофазные трансформаторы напряжения

Однофазный трехфазный трансформатор - напряжение

Однофазный трехфазный трансформатор - напряжение

Однофазный трансформатор напряжения